疏桩基础沉降的性状分析

【摘要】随着高层建筑的逐渐增多，对于基础部分的要求越来越高。为了达到更高的承载力，采取桩基基础的形式已经越来越多。桩基的种类繁多，各种施工工艺不同，选择合适的桩体和长度是极具现实意义的。很多单位为了追求高的安全性能，设计单位为了保险起见，一味的要求提高桩的数量、长度、直径等。但是往往过于密集的桩体一方面不利于施工操作，也会对桩体自身产生较大的侧压力而发生各种质量问题。因此应运而生产生了疏桩理论。

【关键词】疏桩 沉降 基础土质 防护 观测

【引言】近年来，随着工程技术水平的提高，桩基施工工艺、承载力水平、各种检测手段都有较大的提高。然而在桩基施工的过程中仍然会出现各种各样的问题，特别是桩体的断裂和沉降等给工程建设带来很大的安全隐患，长期困扰着施工人员。由于其处理困难，造价昂贵，也一直为各方专业人士研究的重点。鉴于这种现状，疏桩理论应运而生，本文就疏桩的应用及沉降原因进行分析，提出预防措施，希望能为解决疏桩基础沉降问题提供一些有效的帮助。

一、疏桩的基本原理

在现行的桩基设计规范中，一般认为上部结构荷载全部通过地下室底板传递

到桩基上，由桩体通过端承或摩擦的方式最荷载传递给土体，因此各个桩体所承受的压力就是上部荷载的全部压力。

但是实际中，桩体间的土方也承受了一定的压力，其比例值一般在30%～50%间。疏桩理论就是在考虑这些土体承载值的前提下，将桩的间距加大，数量变少，来加快施工速度，节省造价。

二、桩基础沉降的危害

桩基础发生沉降或者不均匀沉降的时候，一是会降低建筑物整体高度；二是容易造成地下室开裂、建筑物倾斜、上部墙体的开裂等而发生结构破坏，影响正常使用，因此防治桩基础沉降是必须注意的问题。

三、疏桩基础沉降的原因分析

1、地质勘察不到位

地质勘察是基础施工前的第一步，也是保证桩基设计正确合理的前提。很多地质勘察单位由于设计的布控点位间距过大，或者深度不够，导致局部的软弱层根本就没有勘察出来，特别是如果有溶洞的地方，如果勘察孔刚好错过了这些地方，在后期桩基设计的时候桩体坐落在这点位置，就很容易发生沉降。

2、桩基持力层处理不到位

疏桩从受力分析上讲，一般是端承桩。端承桩的作用原理是上部荷载通过桩体将压力传递到地下持力层，由其来承受上部荷载。由于桩体分部成点状，地下土质状况也不一样，每个桩体下部持力层所能承受的荷载值就有所不同。

在桩基施工前，很多施工单位为了加快施工进度，对于一些软层地质基础没有进行有效的改良和处理，就进行桩体的施工，承载力达不到要求而发生桩体的沉降。或者是对于地质里面含有淤泥质土、粘土、杂填土等没有进行换填处理，同样达不到要求。

3、桩体落在不同的土质

桩基设计长度是以下部持力层受力荷载值达到设计深度即可。 以黏土层和沙砾层为例。如果同样形状的桩体，一根落在黏土层上，一根落在沙砾层上，荷载值均可以满足设计要求。但是这二者含水率和土方密实度是不一样的，因此在长期地质条件作用下，二者发生的沉降是完全不一样的。如果发生了不均匀沉降，那么坐落在其上的桩体比如发生相应的沉降，而引起上部结构开裂。因此桩基设计时，一定要有详细的地质勘察报告，尽量近相同的桩体放置于相同的持力层上。如果无法避免，则要对桩体的选型进行适当的优化，才能达到最终的效果。

4、桩体浇筑过程中间歇时间不当。

由于桩基需要深入土体里很深，有些工程甚至需要达到几十米。那么在浇灌混凝土的时候需要进行多次的分段。对于混凝土的浇筑人为操作的机动性很大，如果在浇筑的过程中发生速度过快、强度过高等情况，就会对孔内土体产生较大的冲击力。砂土会随之进行到桩体内，根据砂土量的不一样，桩身质量会有较大偏差，特别是二次浇注之前，如果不对这些土体进行处理，则会对以后的沉降产生很大的差别。因此桩体浇注的过程需要严格控制。

5、疏桩挤土效应的影响

在压桩的过程中，桩体会对周边土方产生较大的挤压，形成超压孔隙水。如果压桩过程太快，土体的变形无法消除超压孔隙水，那么就会对桩体产生侧压力。待桩体成形后，孔隙水会逐渐的消失，对桩体的压力逐渐减小，桩体在重力作用下，发生下沉。

四、预防疏桩基础沉降的措施

1、地质勘察要尽量详尽、真实、可靠、在地质勘察的过程中，应将点位尽量布置密集一些，深度尽量深一些。同时要提高设计和施工人员素质，将报告做到尽量准确，为后期设计提供有效的依据。

2、建筑基础结构设计的时候，尽量做到采用一种基础形式，如果非要设计两种甚至多种的时候，一定要在基础上部结构断开设置伸缩缝或沉降缝。

3、建筑设计方面： 要求建筑平面尽量简单并保持建筑高度一致。这样可以保证基础底部应力比较均匀，整体刚度好。即使发生沉降，建筑物也不易产生损坏和裂缝。同时设计的时候一定要保证与周围建筑物的距离，防止因为基础沉降对周边已有建筑产生影响。

4、施工方面：在疏桩基础施工前，要制定专项施工方案，对于桩体的选择、施工工艺设备要求、压桩速度等都要做好预测。对于软弱土层，一定要进行换填或其他处理后再进行上部桩体的施工。

5、加强沉降观测：在疏桩施工完成后，要加强对桩体标高的观测。如果出现沉降的数值变大和速度变快，则要加强对桩体的观测，并研究沉降的原因，制定相应处理措施。这就要求观测的仪器必须具有高精度和科学性，能够观测出微小的变形。

【结语】 疏桩理论是基于桩体设计过密、饱和系数过高的前提下而生成的一种

工艺。对于桩基施工过程中出现的各种问题，只要我们事先做好预测，制定相应处理措施和应急预案。则在施工过程中我们就一定能有效预防桩体的沉降和其它问题。做好了基础的施工，才能建设出更多高层稳固的优良建筑。

【参考文献】

[1]建筑地基基础工程施工质量验收规范，北京-中国建筑工业出版社， 2002 5 ○JGJ 94-2008，

[2]建筑桩基技术规范，北京-中国建筑工业出版社，2008 6

[3]《基础工程施工手册》 ，主编：苏宏阳、郦锁林，北京-中国计划出版社，2007 [4]《土力学及地基基础》 ，北京-机械工业出版社，2006

[5]高层建筑物地基不均匀沉降时的内力分析[J].工程力学，2008（7）.

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